基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统及方法，涉及深海采矿技术领域，本平台包括主船体、采矿系统、锚泊系统和电力推进装置。主船体的中部设置有车间，采矿系统包括若干采矿车，若干采矿车放置在车间，锚泊系统包括绞车、锚缆舱、锚缆和锚头，主船体的顶部的四个角均设置有绞车，每个绞车的下方设置锚缆舱，锚缆的一端与绞车连接，另一端与锚头连接，电力推进装置设置在主船体的底部的前后端。与传统的深海采矿平台相比，本发明专利技术提出的锚泊系统与电力推进装置，通过两者的配合可以使平台交替步进式前进且具有较好的抵御风浪能力，同时节省能源。同时节省能源。同时节省能源。

【技术实现步骤摘要】
基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统及方法


[0001]本专利技术涉及深海采矿
，具体涉及一种基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统及方法。

技术介绍

[0002]海洋蕴藏着丰富的矿物资源。随着陆地资源不断被开发，越来越多的国家将资源的开发转向了深海，但是深海采矿却面临许多的难题，例如：海上平台总会遇到许多恶劣的天气，导致平台无法抵御风浪进行固定，或者是通过消耗能源进行平台固定，而海上平台往往都是大型的平台，因此，通过消耗能源进行固定会耗费大量的能源，不利于环保，甚至还有一些海上平台是不能移动的，这样便需要提前准备运输船，十分不便。而且，上述的各种因素都会导致采矿作业受到影响，不能很好、安全、准时的完成。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其具有可移动、抵御风浪且节省能源的特点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术可以采用以下技术方案进行：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其包括：
[0006]主船体、采矿系统、锚泊系统和电力推进装置；
[0007]所述主船体的中部设置有车间；
[0008]所述采矿系统包括若干采矿车，若干所述采矿车放置在所述车间；
[0009]所述锚泊系统包括绞车、锚缆舱、锚缆和锚头，所述主船体的顶部的四个角均设置有所述绞车，每个所述绞车的下方设置所述锚缆舱，所述锚缆的一端与所述绞车连接，另一端与所述锚头连接；
[0010]所述电力推进装置设置在所述主船体的底部的前后端；
[0011]当进行采矿作业时，若干所述锚头沉入在海底形成四边形区域，所述采矿车在此区域进行采矿作业；
[0012]当需要转移采矿区时，通过控制若干所述绞车收放相应的所述锚头，同时配合所述电力推进装置驱动主船体前进或后退。
[0013]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，述锚缆为轻质锚缆，所述锚头为重力锚头。
[0014]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，所述采矿系统还包括月池和工作塔，所述月池包括升降平台和升降轨道，所述月池的两侧设置有所述升降轨道，所述升降轨道沿所述车间往所述主船体的底部方向垂直设置，所述升降平台与所述升降轨道连接，所述工作塔的内部设置有收放装置，所述收放装置通过绳索与所述采矿车连接，所述月池贯穿所述主船体的底部设置在所述车间的下方且与所述车间相通，所述工作塔设置在所述车间的上方。
[0015]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，所述收放装置还包括中间站，所述收放装置与所述中间站的一端连接，所述中间站的另一端与若干所述采矿车连接。
[0016]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，所述主船体还包括传输系统和储矿间，所述储矿间设置在所述车间的左右两边，所述传输系统包括输送通道，所述输出通道分别连接所述主船体的前后端且经过所述储矿间，所述输送通道内设置有输送带。
[0017]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，还包括可再生能源发电系统，所述可再生能源发电系统为所述主船体提供电力，所述可再生能源发电系统包括太阳能发电系统、波浪能发电系统和风能发电系统，所述太阳能发电系统设置在所述主船体的顶部，所述波浪能发电系统设置在主船体的前后端，所述风能发电系统设置在所述主船体的顶部。
[0018]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，所述太阳能发电系统包括太阳能光伏板，所述主船体的顶部设置有若干舱室，若干所述舱室的上方设置有所述太阳能光伏板。
[0019]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，所述波浪能发电系统包括波浪发电板、桁架式支撑臂、铰链和液压缸，所述主船体的前后端还设置有设备间，所述波浪发电板与所述桁架式支撑臂连接且通过所述铰链设置在所述设备间，所述液压缸设置在所述设备间，所述液压缸的输出轴与所述波浪发电板的一端连接。
[0020]如上述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，进一步地，所述风能发电系统包括若干风力发电机，若干所述风力发电机设置在所述主船体的顶部。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统的采矿方法，其利用上述的采矿系统进行，具体步骤包括：
[0022]S1，将平台运输至采矿海域；
[0023]S2，将主船体的顶部后端的两个绞车启动，绞车对锚缆进行放缆，使得锚缆舱内的锚头下放沉入海底，与此同时，主船体的后端的电力推进装置启动，使得主船体前进直至下放的锚头抵达海底；
[0024]S3，将主船体的顶部后端的两个绞车关闭，停止绞车对锚缆放缆，同时关闭主船体的后端的电力推进装置；
[0025]S4，将主船体的顶部前端的两个绞车启动，绞车对锚缆进行放缆，使得锚缆舱内的锚头下放沉入海底，与此同时，主船体的前端的电力推进装置启动，使得主船体后退直至下放的锚头抵达海底；
[0026]S5，将主船体的位置调整至四个锚头所形成的平面区域的中心后，关闭主船体的顶部前端的两个绞车，停止绞车对锚缆放缆，同时关闭主船体的前端的电力推进装置；
[0027]S6，将采矿车从车间下放到海底，并在四个锚头所形成的平面区域内进行采矿作业直至作业完成，采矿车从海底回收到车间；
[0028]S7，将主船体的顶部前端的两个绞车启动，绞车对锚缆进行放缆，与此同时，主船体的前端的电力推进装置启动，使得主船体后退直至处于主船体的后端的锚头的上方；
[0029]S8，将主船体的前端的电力推进装置关闭，启动主船体的顶部后端的两个绞车，绞
车对锚链进行收缆，使得锚头从海底上升收回锚缆舱，主船体以前端为中心进行转头，此时主船体的前后端互换；
[0030]S9，将转头后的主船体的后端的电力推进装置启动，使得主船体前进经过转头后的主船体的后端的锚头上方海域，并再前进一段距离后，关闭转头后的主船体的后端的电力推进装置；
[0031]S10，重复步骤S4至S9，直至海底采矿作业全部完成。
[0032]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：
[0033]1、与传统的深海采矿平台相比，本专利技术提出的锚泊系统与电力推进装置，通过两者的配合可以使平台交替步进式前进且具有较好的抵御风浪能力，同时节省能源。
[0034]2、与传统的深海采矿平台相比，本专利技术提出的主船体利用可再生能源互补供电，既解决海上能源供应问题，又清洁环保。
[0035]3、本专利技术提出的采矿系统还包括月池和工作塔，通过两者的配合使得采矿车的收放更加安全和便捷。
[0036]4、本专利技术提出的储矿间可以将矿石储存较长时间，且传输系统可以快速转移矿石，提高效率。
[0037]5、本专利技术提出的采矿方法可以较好的将海底的矿石全部采集，避免遗漏，提高采矿率。
附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，包括：主船体、采矿系统、锚泊系统和电力推进装置；所述主船体的中部设置有车间；所述采矿系统包括若干采矿车，若干所述采矿车放置在所述车间；所述锚泊系统包括绞车、锚缆舱、锚缆和锚头，所述主船体的顶部的四个角均设置有所述绞车，每个所述绞车的下方设置所述锚缆舱，所述锚缆的一端与所述绞车连接，另一端与所述锚头连接；所述电力推进装置设置在所述主船体的底部的前后端；当进行采矿作业时，若干所述锚头沉入在海底形成四边形区域，所述采矿车在此区域进行采矿作业；当需要转移采矿区时，通过控制若干所述绞车收放相应的所述锚头，同时配合所述电力推进装置驱动主船体前进或后退。2.根据权利要求1所述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，所述锚缆为轻质锚缆，所述锚头为重力锚头。3.根据权利要求1所述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，所述采矿系统还包括月池和工作塔，所述月池包括升降平台和升降轨道，所述月池的两侧设置有所述升降轨道，所述升降轨道沿所述车间往所述主船体的底部方向垂直设置，所述升降平台与所述升降轨道连接，所述工作塔的内部设置有收放装置，所述收放装置通过绳索与所述采矿车连接，所述月池贯穿所述主船体的底部设置在所述车间的下方且与所述车间相通，所述工作塔设置在所述车间的上方。4.根据权利要求3所述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，所述收放装置还包括中间站，所述收放装置与所述中间站的一端连接，所述中间站的另一端与若干所述采矿车连接。5.根据权利要求1所述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，所述主船体还包括传输系统和储矿间，所述储矿间设置在所述车间的左右两边，所述传输系统包括输送通道，所述输出通道分别连接所述主船体的前后端且经过所述储矿间，所述输送通道内设置有输送带。6.根据权利要求1所述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，还包括可再生能源发电系统，所述可再生能源发电系统为所述主船体提供电力，所述可再生能源发电系统包括太阳能发电系统、波浪能发电系统和风能发电系统，所述太阳能发电系统设置在所述主船体的顶部，所述波浪能发电系统设置在主船体的前后端，所述风能发电系统设置在主船体的顶部。7.根据权利要求6所述的基于清洁能源平台的交替步进深海采矿系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛松伟，王坤林，王振鹏，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：